JP6589153B1 - 椅子および椅子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】座部があらゆる方向に傾き、座り心地が安定した椅子を提供すること。【解決手段】椅子は、座部１０と、座部１０の下方において座部１０と接続し、地面と接触する４本の脚部１１とを有する。座部１０は、上側座部１３と、上側座部の下方に間隔を開けて位置する下側座部１４とを有している。上側座部１３と下側座部１４との間には、４つの不等ピッチばね１５と等ピッチばね１６が設けられている。不等ピッチばね１５の特性は、第１ばね定数である狭ピッチ領域と、第１ばね定数よりも大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、上側座部１３を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、座面があらゆる方向に傾く椅子およびその製造方法に関する。

同一の姿勢が長時間続くことによって腰などに負担がかかることを抑制するために、座面があらゆる方向に傾くようにした椅子として、特許文献１がある。特許文献１には、着座者が着座する着座部と、着座部を下方から支える着座受け部とを設けた椅子が示され、着座部と着座受け部との間に波形コイルばねを設け、波形コイルばねの曲がりによって着座部を傾けることで座面が任意の方向に傾くようにしている。また、着座部が傾きすぎないように傾動範囲規制手段を設け、着座部が所定の角度を超えて傾かないようにしている。

また、特許文献２には、座部と、座部と連結する支柱とを有した椅子において、支柱が任意の方向に傾くようにすることで、座部を傾動するようにした椅子が示されている。支柱はリンク機構によって傾くようにし、その傾きを戻すために支柱の回りに配置した等ピッチばねを用いることが記載されている。特許文献２の椅子では、リンク機構によって傾きの範囲が規制される。

特開２００７−２６８１１８号公報 特開２０１５−１９２８２５号公報

しかし、従来の座部が傾動する椅子は、座部が傾きすぎてしまわないように抑制する手段を設ける必要があり、そのためコストが上昇する問題があった。また、座部の傾き方が座る人の体重によって異なり、座り心地が人によって異なる問題があった。

そこで本発明の目的は、座部があらゆる方向に傾く椅子の低コスト化を図り、座り心地を安定させることである。

本発明は、上部が座面となる上側座部と、上側座部の下方に位置する下側座部と、上側座部と下側座部との間に同軸に配置された３個以上の不等ピッチばねと、下側座部の下方において下側座部と接続する脚部と、を有し、不等ピッチばねは、多角形の頂点位置となるように配置され、第１ばね定数である狭ピッチ領域と、狭ピッチ領域よりもピッチが広く、第１ばね定数よりもばね定数が大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、狭ピッチ領域が圧縮され、広ピッチ領域は圧縮されていない状態を取付長として、取付長よりも伸びないように設定され、上側座部を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定されていて、最低体重は、２５〜３５ｋｇ、最高体重は１００〜１２０ｋｇである、ことを特徴とする椅子である。

また、本発明は、上部が座面となる座部と、座部の下方に位置する台座部と、座部と台座部を接続する支持部と、を有し、台座部は、支持部が接続する上側台座部と、上側台座部の下方に位置する下側台座部と、上側台座部と下側台座部との間に同軸に配置された３個以上の不等ピッチばねと、を有し、不等ピッチばねは、多角形の頂点位置となるように配置され、第１ばね定数である狭ピッチ領域と、狭ピッチ領域よりもピッチが広く、第１ばね定数よりもばね定数が大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、狭ピッチ領域が圧縮され、広ピッチ領域は圧縮されていない状態を取付長として、取付長よりも伸びないように設定され、支持部を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定されていて、最低体重は、２５〜３５ｋｇ、最高体重は１００〜１２０ｋｇである、ことを特徴とする椅子である。

また本発明は、上部が座面となる上側座部と、上側座部の下方に位置する下側座部と、上側座部と下側座部との間に同軸に配置された３個以上の不等ピッチばねと、下側座部の下方において下側座部と接続する脚部と、を有する椅子の製造方法であって、不等ピッチばねは、多角形の頂点位置となるように配置し、第１ばね定数である狭ピッチ領域と、狭ピッチ領域よりもピッチが広く、第１ばね定数よりもばね定数が大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、狭ピッチ領域が圧縮され、広ピッチ領域は圧縮されていない状態を取付長として、取付長よりも伸びないように設定し、上側座部を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定する、ことを特徴とする椅子の製造方法である。

また本発明は、上部が座面となる座部と、座部の下方に位置する台座部と、座部と台座部を接続する支持部と、を有し、台座部は、支持部が接続する上側台座部と、上側台座部の下方に位置する下側台座部と、上側台座部と下側台座部との間に同軸に配置された３個以上の不等ピッチばねと、を有する椅子の製造方法であって、不等ピッチばねは、多角形の頂点位置となるように配置し、第１ばね定数である狭ピッチ領域と、狭ピッチ領域よりもピッチが広く、第１ばね定数よりもばね定数が大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、狭ピッチ領域が圧縮され、広ピッチ領域は圧縮されていない状態を取付長として、取付長よりも伸びないように設定し、支持部を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定する、ことを特徴とする椅子の製造方法である。

本発明において、椅子の後方に配置された不等ピッチばねの第１ばね定数は、前方に配置された不等ピッチばねの第１ばね定数よりも大きく第２ばね定数よりも小さく設定されていて、椅子の後方に配置された不等ピッチばねの第２ばね定数は、前方に配置された不等ピッチばねの第２ばね定数よりも大きく設定されていてもよい。座面が後方に傾きにくくなり、安全性を向上させることができる。

また本発明において、椅子の後方に配置された不等ピッチばねにおける第１ばね定数から第２ばね定数に変化するまでのたわみは、前方に配置された不等ピッチばねにおける第１ばね定数から第２ばね定数に変化するまでのたわみよりも小さく設定されている、座面が後方に傾きにくくなり、安全性を向上させることができる。

本発明によれば、座部があらゆる方向に傾く椅子を低コストに実現することができ、また座り心地も安定させることができる。

実施例１の椅子の構成を示した図。 座部１０の構成を示した図。 座部１０の構成を示した図。 ばね特性を示したグラフ。 座面Ｓを傾斜させずに着座時の動作を示した図。 ばね特性を示したグラフ。 ばね特性を示したグラフ。 座面Ｓ傾斜させて着座した時の動作を示した図。 傾斜時のばね特性を示したグラフ。 傾斜時のばね特性を示したグラフ。 傾斜時のばね特性を示したグラフ。 実施例２の椅子の構成を示した図。 台座部２１の構成を示した図。 台座部２１の構成を示した図。

以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

図１は、実施例１の椅子の構成を示した図である。図１のように、実施例１の椅子は、人と接触する座面Ｓを有する座部１０と、座部１０の下方において座部１０と接続し、床面と接触する４本の脚部１１と、座部１０に接続する背もたれ１２と、によって構成されている。

座部１０は、図２に示すように、上側座部１３と、上側座部１３の下方に間隔を開けて位置する下側座部１４とを有している。上側座部１３および下側座部１４はおよそ正方形の板状であり、両者の主面が並行となるように配置されている。上側座部１３の上部には座面Ｓが接続されている。上側座部１３の正方形の一辺には、背もたれ１２が角度を成して接続されている。また、下側座部１４の下方の面には、４本の脚部１１が接続されている。また、上側座部１３と下側座部１４との間には、４つの不等ピッチばね１５と、等ピッチばね１６とが設けられ、これらによって上側座部１３と下側座部１４とが接続されている。

不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６は、その軸が上側座部１３および下側座部１４の主面に垂直方向となるように同軸に配置されている。また、図３に示すように、４つの不等ピッチばね１５は、正方形の各頂点位置となるように配置されている。また、４つの不等ピッチばね１５は、正面側、背面側にそれぞれ２つ配置されている。等ピッチばね１６は、４つの不等ピッチばね１５が成す円周の中心に配置されている。４つの不等ピッチばね１５のうち、椅子の前方（背もたれ１２側とは反対側）に配置された不等ピッチばね１５を１５Ａ、後方に配置された不等ピッチばね１５を１５Ｂと呼ぶことにする。

不等ピッチばね１５は、コイル径や線径を一定に保ちつつ、ピッチは一定でなく変化している非線形特性のコイルばねであり、そのピッチは、狭ピッチ領域と、狭ピッチ領域よりもピッチの広い広ピッチ領域の２段階に変化している。不等ピッチばね１５の特性は、狭ピッチ領域による小さなばね定数（第１ばね定数）と、広ピッチ領域による第１ばね定数よりも大きなばね定数（第２ばね定数）とを有している。

また不等ピッチばね１５の中心には軸１７が通されており、その軸１７は上側座部１３、下側座部１４をそれぞれ貫通している。軸１７の上側座部１３側の一端は、ボルト１８によって上側座部１３に固定されている。軸１７の下側座部１４側の一端は、下側座部１４に固定されておらず、下側座部１４に設けられた穴からはみ出している。そのはみ出した一端には、リング１９が接続されている。この軸１７、ボルト１８、およびリング１９によって、人が着座していない状態では、不等ピッチばね１５は第１ばね定数の領域で圧縮された状態に設定されている。つまり、不等ピッチばね１５の取付長がこのように設定されている。また、軸１７の下側座部１４側の一端は固定されていないため、不等ピッチばね１５の圧縮、伸長によって上側座部１３の傾斜が可能となっている。また、リング１９によって、不等ピッチばね１５は取付長よりも伸びないようにしている。このように、不等ピッチばね１５を第１ばね定数の領域（狭ピッチ領域）で圧縮され、第２ばね定数の領域（広ピッチ領域）は圧縮されていない状態を取付長とし、その取付長よりもばねが伸びないように設定することで、座面Ｓのがたつきを防止している。

また、不等ピッチばね１５の特性は、次のように設定されている。上側座部１３を傾斜させずに人が着座した状態、つまり上側座部１３と下側座部１４とを平行に保って着座した場合において、使用を想定する最低体重の人に対しては第１ばね定数の領域（狭ピッチ領域）で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては第２ばね定数の領域（広ピッチ領域）で釣り合うように設定されている。ここで、最低体重はたとえば２５〜３５ｋｇ、最高体重はたとえば１００〜１２０ｋｇである。第１ばね定数から第２ばね定数に変わる変化点の荷重は、最低体重と最高体重の間であればよく、たとえば荷重４０〜６０ｋｇに設定されている。

等ピッチばね１６は、コイル径、線径、ピッチがいずれも一定である線形特性のコイルばねである。人が着座した際、等ピッチばね１６はその荷重位置によって垂直に圧縮されたり、曲げられたりする。これによって、人が着座したときに不等ピッチばね１５にかかる荷重を調整し、座面Ｓの傾斜に必要な荷重を調整したり、最大傾斜角度を調整したり、座り心地を調整することができる。

不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６とを合わせた全体としてのばねの特性は、たとえば、第１ばね定数が３〜８ｋｇｆ／ｍｍ、第２ばね定数が１２〜１７ｋｇｆ／ｍｍである。

図４は、不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６の特性の一例を示したグラフである。４つの不等ピッチばね１５を合わせた特性と、等ピッチばね１６の特性と、４つの不等ピッチばね１５と等ピッチばね１６とを合わせた全体としての特性の３つの特性をグラフに示している。グラフの横軸はばねの長さ（ｍｍ）、縦軸は荷重（ｋｇ）である。不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６の自然長は６５ｍｍ、取付長は６２ｍｍ、密着長は４３ｍｍである。また、４つの不等ピッチばね１５と等ピッチばね１６とを合わせた全体としての特性は、第１ばね定数が６ｋｇｆ／ｍｍ、第２ばね定数が１５ｋｇｆ／ｍｍ、ばね定数の変化点の荷重が５５ｋｇである。

次に、実施例１の椅子の動作について説明する。まず、人が座面Ｓを傾斜させずに着座した場合について説明する。この場合、図５に示すように、着座時の荷重に応じて不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６が圧縮されることで、上側座部１３と下側座部１４の間隔が小さくなり、座面Ｓが沈み込む。

ここで、不等ピッチばね１５の特性は、使用を想定する最低体重の人に対しては第１ばね定数（狭ピッチ領域）の領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては第２ばね定数の領域（広ピッチ領域）で釣り合うように設定されている。つまり、最低体重の人の場合、不等ピッチばね１５の狭ピッチ領域が圧縮され、広ピッチ領域はほとんど圧縮されない。最高体重の人の場合、不等ピッチばね１５の狭ピッチ領域は密着状態となり、広ピッチ領域が圧縮される。このように設定されているため、体重の軽い人であっても座面Ｓは沈み込んでクッション性を与え、座り心地がよい印象を与える。また、体重の重い人の場合でも座面Ｓの沈み込み幅が比較的小さく、やはり座り心地がよい印象を与える。つまり、体重によらず座り心地がよい。

不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６を合わせた全体のばね特性が図４のグラフに示す特性の場合を例により具体的に説明する。図４のグラフのように、体重５０ｋｇの人が着座した場合には、ばねは４ｍｍ圧縮され、体重１００ｋｇの人が着座した場合には、ばねは８ｍｍ圧縮される。圧縮長の差は６ｍｍである。このように、不等ピッチばね１５を用いることで圧縮長の差が小さくなり、体重によらず座り心地がよい椅子を実現できる。

図６は、不等ピッチばね１５に替えて等ピッチばねを用い、ばね全体としてのばね定数が第１ばね定数の値６ｋｇｆ／ｍｍで一定の場合の特性を示したグラフである。図６のように、体重５０ｋｇの人が着座した場合には、ばねは４ｍｍ圧縮され、体重１００ｋｇの人が着座した場合には、ばねは１１．５ｍｍ圧縮される。圧縮長の差は９．５ｍｍである。このように、図４の場合に比べて、圧縮長の差が大きくなり、体重の重い人は座面Ｓの沈み込み幅が大きくなる。そのため、体重によって座り心地が変わってしまう。

図７は、不等ピッチばね１５に替えて等ピッチばねを用い、ばね全体としてのばね定数が第２ばね定数の値１５ｋｇｆ／ｍｍで一定の場合の特性を示したグラフである。図７のように、体重５０ｋｇの人が着座した場合には、ばねは０．２ｍｍ圧縮され、体重１００ｋｇの人が着座した場合には、ばねは３．７ｍｍ圧縮される。圧縮長の差は３．５ｍｍである。このように、図７の場合、圧縮長の差は小さくなるものの、体重５０ｋｇの人が着座した場合のばねの圧縮は０．２ｍｍであり、クッション性がほとんどない。つまり、体重の軽い人の座り心地が悪化してしまう。

次に、座面Ｓを傾斜させた場合について説明する。実施例１の椅子では、人が着座したときの重心位置を傾斜させたい方向にずらすことで、その荷重をずらした方向に座面Ｓを傾斜させることができる。図８に示すように、荷重をずらした方向側の不等ピッチばね１５は圧縮され、上側座部１３が傾き、これにより座面Ｓが傾斜する。なお、荷重を加えた方向とは反対側の不等ピッチばね１５は取付長までは戻るが、軸１７、ボルト１８、およびリング１９が設けられているために取付長よりは伸びない。

ここで、不等ピッチばね１５の特性は、使用を想定する最低体重の人に対しては第１ばね定数の領域（狭ピッチ領域）で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては第２ばね定数の領域（広ピッチ領域）で釣り合うように設定されている。そのため、どのような体重の人であっても、座面Ｓの傾斜角度が大きくなるにつれて傾斜させるために必要な荷重も大きくなり、所定の傾斜角度のときに、着座した人が加えた荷重と釣り合って座面Ｓの傾斜は停止する。よって、座面Ｓの傾斜角度を所望の状態とすることが容易である。また、座面Ｓの傾斜角度が小さい場合に荷重なしに不等ピッチばね１５が圧縮される範囲が狭く、傾斜開始時のぐらつき感が軽減されている。

このような動作となる理由を、図９〜１１のグラフを用いてより具体的に説明する。図９は、図４のように不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６の特性が設定されている場合において、椅子の前方に座面Ｓを傾斜させた場合（図３参照）の、圧縮される不等ピッチばね１５Ａの長さと、座面Ｓに付加される荷重の関係を示したグラフである。図１０は、不等ピッチばね１５を等ピッチばねに置き換えて、図６のようにばね定数が設定されている場合（つまりばね定数が第１ばね定数である等ピッチばねである場合）において、椅子の前方に配置される等ピッチばねを圧縮した場合のばねの長さと荷重の関係を示したグラフである。図１１は、不等ピッチばね１５を等ピッチばねに置き換えて、図７のようにばね定数が設定されている場合において、椅子の前方に配置される等ピッチばねを圧縮した場合の長さと荷重の関係を示したグラフである。着座する人の体重は３５ｋｇ、１０２ｋｇとした。

まず、不等ピッチばね１５の変化点の荷重（５５ｋｇ）よりも体重が軽い人が着座した場合を説明する。体重が軽い人が着座した場合、不等ピッチばね１５は狭ピッチ領域が圧縮され、広ピッチ領域は圧縮されない。そのため、体重が軽い人が座面Ｓを傾斜させた場合、傾斜角度が小さいときには傾斜側（椅子前方）の不等ピッチばね１５Ａが荷重により圧縮されるが、傾斜側とは反対側の不等ピッチばね１５Ｂは取付長まで戻ろうとして復元力が生じる。この復元力は、狭ピッチ領域が元に戻ろうとする力であるため、傾斜側の不等ピッチばね１５Ａを圧縮するために必要な力と等しい。そのため、傾斜側の不等ピッチばね１５Ａは、ほとんど荷重なしに圧縮される。

傾斜が大きくなり、傾斜角度がある値になると、不等ピッチばね１５Ｂは取付長まで戻り、これ以上は伸びないので復元力がなくなる。そのため、不等ピッチばね１５Ａは荷重によってのみ圧縮されるので、荷重に対して傾斜側の不等ピッチばね１５Ａの圧縮長は線形となる。図９のように、体重が３５ｋｇの場合、荷重なしに圧縮されるのは不等ピッチばね１５Ａのばね長が６０ｍｍから５８ｍｍまでの２ｍｍの区間であり、５８ｍｍ以下に圧縮されると荷重に対しておよそ線形となる。つまり、座面Ｓの傾斜角度が大きくなるにつれて傾斜させるために必要な荷重も大きくなる状態となる。この状態では、荷重と釣り合うときに座面Ｓの傾斜は停止する。よって、着座した人の重心のずらし量により座面Ｓの傾斜角度を容易に制御することができる。

また、着座した人の体重が軽いため、不等ピッチばね１５Ｂの圧縮長も短い。そのため、不等ピッチばね１５Ｂの復元力がなくなる区間も短く、荷重なしに圧縮される区間も短くなり、座面Ｓの傾斜角度が小さいときのぐらつき感が軽減されている。

次に、不等ピッチばね１５の変化点の荷重（５５ｋｇ）よりも体重が重い人が着座した場合を説明する。体重が重い人が着座した場合、不等ピッチばね１５は狭ピッチ領域が密着するまで圧縮され、広ピッチ領域も圧縮される。そのため、体重が重い人が座面Ｓを傾斜させた場合、傾斜角度に応じて次のように動作する。

傾斜角度が小さいとき、傾斜側（椅子前方）の不等ピッチばね１５Ａが荷重により圧縮されるが、傾斜側とは反対側の不等ピッチばね１５Ｂは取付長まで戻ろうとして復元力が生じる。この復元力は、広ピッチ領域が元に戻ろうとする力であるため、傾斜側の不等ピッチばね１５Ａの広ピッチ領域を圧縮するために必要な力と等しい。そのため、傾斜側の不等ピッチばね１５Ａは、ほとんど荷重なしに圧縮される。図９のように、体重が１０２ｋｇの場合、荷重なしに不等ピッチばね１５Ａが圧縮されるのは、不等ピッチばね１５Ａのばね長が５４ｍｍから５１ｍｍまでの３ｍｍの区間（図９中の区間Ａ）である。

傾斜角度がより大きくなると、不等ピッチばね１５Ｂの広ピッチ領域は元の長さに戻り、次は狭ピッチ領域が元に戻ろうとする。復元力は、狭ピッチ領域が元に戻ろうとする力であるため、不等ピッチばね１５Ａの広ピッチ領域を圧縮するために必要な力よりも小さい。そのため、不等ピッチばね１５Ａへの荷重が不等ピッチばね１５Ｂの復元力によって打ち消されず、荷重に対して傾斜側の不等ピッチばね１５Ａの圧縮長は線形となる。図９のように、体重１０２ｋｇの場合、このような線形となる区間は、不等ピッチばね１５Ａのばね長が５１ｍｍから４６ｍｍまでの区間（図９中の区間Ｂ）である。この区間では、座面Ｓの傾斜角度が大きくなるにつれて傾斜させるために必要な荷重も大きくなる状態となる。この状態では、荷重と釣り合うときに座面Ｓの傾斜は停止する。よって、着座した人の重心のずらし量により座面Ｓの傾斜角度を容易に制御することができる。

傾斜角度がさらに大きくなると、不等ピッチばね１５Ｂは取付長まで戻り、これ以上は伸びないので復元力がなくなる。不等ピッチばね１５Ａは荷重によってのみ圧縮されるので、荷重が増加するに従って傾斜側の不等ピッチばね１５Ａも圧縮される。図９のように、体重が１０２ｋｇの場合には、不等ピッチばね１５Ａのばね長が４６ｍｍ以下の区間（図９中の区間Ｃ）である。この区間Ｃも、区間Ｂと同様に、荷重と釣り合うときに座面Ｓの傾斜は停止するので、着座した人の重心のずらし量により座面Ｓの傾斜角度を容易に制御することができる。また、この区間Ｃは、区間Ｂに比べて傾けるために必要な荷重が大きくなる。そのため、区間Ｃは区間Ｂに比べて座面Ｓが傾斜しづらくなり、座面Ｓの傾斜しすぎの抑制にもなる。

図１０は、不等ピッチばね１５を等ピッチばねに置き換えて、図６のようにばね定数が設定されている場合において、椅子の前方に配置される等ピッチばねを圧縮した場合のばねの長さと荷重の関係を示したグラフである。着座する人の体重は３５ｋｇ、１０２ｋｇとした。

図１０のように、着座した人の体重が３５ｋｇの場合では、荷重なしに圧縮される長さは２ｍｍであり、図９の場合と同様である。一方、着座した人の体重が１０２ｋｇの場合では、荷重なしに圧縮される区間が図９の場合に比べて長くなっている。そのため、座面Ｓを傾斜させたときのぐらつきが大きく、座面Ｓの傾斜角度を所望の状態とすることが難しくなっている。荷重なしに圧縮される区間が図９の場合に比べて長くなるのは、不等ピッチばねに替えて等ピッチばねを用いているため、復元力が一定となるためである。

図１１は、不等ピッチばね１５を等ピッチばねに置き換えて、図７のようにばね定数が設定されている場合において、椅子の前方に配置される等ピッチばねを圧縮した場合の長さと荷重の関係を示したグラフである。着座する人の体重は３５ｋｇ、１０２ｋｇとした。

図１１のように、着座した人の体重が３５ｋｇの場合では、荷重なしに圧縮される長さは２ｍｍであり、図９の場合と同様である。一方、着座した人の体重が１０２ｋｇの場合では、荷重なしに圧縮される長さが図９の場合に比べて長くなっている。そのため、座面Ｓを傾斜させたときのぐらつき感が大きく、座面Ｓの傾斜角度を所望の状態とすることが難しくなっている。荷重なしに圧縮される区間が図９の場合に比べて長くなるのは、不等ピッチばねに替えて等ピッチばねを用いているため、復元力が一定となるためである。

図９〜１１のように、不等ピッチばね１５を用いることにより、傾斜側とは反対側の不等ピッチばね１５Ｂの復元力が変化するため、傾斜側の不等ピッチばね１５Ａへの荷重が打ち消されなくなっている。その結果、体重が重い人が着座したときの荷重なしに圧縮される区間を短くすることができ、替わりに荷重が増加するに従って不等ピッチばね１５Ａも圧縮される区間を長くすることができる。

なお、実施例１では不等ピッチばね１５のピッチ変化は２段階としているが、３段階以上の変化としてもよいし、連続的に変化させてもよい。より体重に応じて適切な座面Ｓの傾斜角度、座り心地を実現することができる。ただし、座る人に座面Ｓが傾斜することをよりはっきりと認識させるため、ピッチ変化は段階的であることが好ましく、３段階以下の変化であることが好ましい。

また、実施例１では、座部１０を脚部１１によって支えているが、座部１０を上方に支える構造であれば従来用いられている任意の構造を採用することができる。たとえば、１本のガスシリンダーなどの支柱と、支柱の下方の一端から放射状に複数本伸びるキャスター付きの脚とを有した構造を採用してもよい。

以上、実施例１の椅子では、座面Ｓを傾けるために、所定の特性に設定された不等ピッチばね１５を用いている。そのため、体重によらず安定した座り心地を実現することができる。また、座面Ｓの傾斜角度が大きくなるにつれて傾斜させるために必要な荷重が増加するため、座面Ｓがぐらついて不安定となることが抑制されており、座面Ｓの傾斜角度を所望の状態とすることが容易である。また、実施例１の椅子では、座面Ｓの最大傾斜角度は不等ピッチばね１５の特性によって決まり、他の傾斜角度制限手段は特に設ける必要はない。そのため、座面Ｓがあらゆる方向に傾く椅子の低コスト化を図ることができる。

図１２は、実施例２の椅子の構成を示した図である。図１２のように、実施例２の椅子は、座部２０と、座部２０の下方に位置し、床面と接触する台座部２１と、座部２０と台座部２１とを接続する支持部２２と、によって構成されている。

座部２０は、クッション性を有したおよそ円盤状のものであり、上方の面が座面Ｓとなる。座部２０の下方の面には支持部２２が接続されている。支持部２２は、円柱状であり、その軸が鉛直方向となるように支持されている。たとえばガスシリンダーとすることで座部２０の高さを可変としてもよい。なお、支持部は軸状に限らず、座部２０と台座部２１との間に設けられ、座部２０を支持する構造であれば任意の構造とすることができる。

台座部２１は、図１３に示すように、上側台座部２３と、上側台座部２３の下方に間隔を開けて位置する下側台座部２４とを有している。上側台座部２３および下側台座部２４はおよそ円形の板状であり、両者の主面が並行となるように配置されている。上側台座部２３の上部には支持部２２が接続されている。下側座部１４の下面は床面と接触する。また、上側台座部２３と下側台座部２４との間には、４つの不等ピッチばね２５と、等ピッチばね２６とが設けられ、これらによって上側台座部２３と下側台座部２４とが接続されている。

不等ピッチばね２５は、実施例１の不等ピッチばね１５と同様に、ピッチが狭ピッチ領域と、狭ピッチ領域よりもピッチが広い広ピッチ領域とに２段階に変化している非線形特性のばねである。不等ピッチばね２５の特性は、狭ピッチ領域による小さなばね定数（第１ばね定数）と、広ピッチ領域による大きなばね定数（第２ばね定数）とを有している。

また不等ピッチばね２５の中心には軸２７が通されており、その軸２７は上側台座部２３、下側台座部２４をそれぞれ貫通している。軸２７の下側台座部２４側の一端は、ボルト２８によって下側台座部２４に固定されている。軸２７の上側台座部２３側の一端は、上側台座部２３に固定されておらず、上側台座部２３に設けられた穴からはみ出している。そのはみ出した一端には、リング２９が接続されている。この軸２７、ボルト２８、およびリング２９によって、人が着座していない状態では、不等ピッチばね２５は第１ばね定数の領域（狭ピッチ領域）で圧縮され、第２ばね定数の領域（広ピッチ領域）は圧縮されていない状態に設定されている。つまり、不等ピッチばね２５の取付長がこのように設定されている。また、軸２７の上側台座部２３側の一端は固定されていないため、不等ピッチばね２５の圧縮、伸長によって上側台座部２３の傾斜が可能となっている。また、リング２９によって、不等ピッチばね２５は取付長よりも伸びないようにしている。

不等ピッチばね２５および等ピッチばね２６の配置は、実施例１と同様である。すなわち、図１４のように、不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６は、その軸が上側台座部２３および下側台座部２４の主面に垂直方向となるように同軸に配置されている。また、図７のように、４つの不等ピッチばね２５は、正方形の各頂点位置に配置されている。等ピッチばね２６は、４つの不等ピッチばね２５が成す円周の中心に配置されている。

また、不等ピッチばね２５の特性は、不等ピッチばね１５と同様に設定されている。つまり、上側台座部２３を傾斜させずに人が着座した状態、つまり上側台座部２３と下側台座部２４とを平行に保って着座した場合において、使用を想定する最低体重の人に対しては第１ばね定数の領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては第２ばね定数の領域で釣り合うように設定されている。ここで、最低体重はたとえば２５〜３５ｋｇ、最高体重はたとえば１００〜１２０ｋｇである。第１ばね定数から第２ばね定数に変わる変化点は、最低体重と最高体重の間であればよく、たとえば荷重４０〜６０ｋｇに設定されている。

次に、実施例２の動作について説明する。まず、人が座面Ｓを傾斜させずに着座した場合について説明する。この場合、着座時の荷重に応じて不等ピッチばね１５および等ピッチばね１６が圧縮されることで、上側台座部２３と下側台座部２４の間隔が小さくなり、上側台座部２３と支持部２２を介して接続された座部２０の座面Ｓが沈み込む。

ここで、不等ピッチばね２５の特性は、使用を想定する最低体重の人に対しては第１ばね定数の領域（狭ピッチ領域）で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては第２ばね定数の領域（広ピッチ領域）で釣り合うように設定されている。そのため、体重の軽い人であっても座面Ｓは沈み込んでクッション性を与え、座り心地がよい印象を与える。また、体重の重い人の場合でも座面Ｓの沈み込み幅が比較的小さく、やはり座り心地がよい印象を与える。つまり、体重によらず座り心地がよい。

次に、座面Ｓを傾斜させた場合について説明する。実施例２の椅子では、人が着座した状態で傾斜させたい方向に荷重を加えることで、その荷重を加えた方向に支持部２２の軸を傾斜させ、これに連動して座面Ｓの位置を変えるとともに座面Ｓを傾斜させることができる。荷重を加えた方向側の不等ピッチばね２５は圧縮され、上側台座部２３が傾き、上側台座部２３と接続された支持部２２の軸が傾き、支持部２２と接続された座部２０が傾くことで、座面Ｓが傾斜する。

ここで、不等ピッチばね２５の特性は、使用を想定する最低体重の人に対しては第１ばね定数の領域（狭ピッチ領域）で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては第２ばね定数の領域（広ピッチ領域）で釣り合うように設定されている。そのため、支持部２２の軸の傾斜角度が大きくなるにつれて傾斜させるために必要な荷重も大きくなり、所定の傾斜角度のときに着座した人が加えた荷重と釣り合って支持部２２の傾斜は停止する。よって、支持部２２の軸の傾斜角度を所望の状態とすることが容易である。また、支持部２２の軸の傾斜角度が小さい場合に荷重なしに不等ピッチばね１５が圧縮される範囲が狭く、傾斜開始時のぐらつき感が軽減されている。特に、実施例２の椅子では、座面Ｓの位置も変化するため、ぐらつき感の軽減は椅子からの転倒などの危険性が軽減され、安全性の点でも優れている。

実施例２の椅子もまた、実施例１と同様の利点を有する。つまり、座面を傾けるために不等ピッチばね２５を用いているため、体重によらず安定した座り心地を実現することができる。また、支持部２２の軸の傾斜角度が大きくなるにつれて傾斜させるために必要な荷重が増加するため、座面Ｓがぐらついて不安定となることが抑制されており、適切な傾斜角度で支持部２２の傾斜を停止させることができる。また、実施例２の椅子では、支持部２２の最大傾斜角度は不等ピッチばね２５の特性によって決まり、他の傾斜角度制限手段は特に設ける必要はない。そのため、支持部２２の軸があらゆる方向に傾く椅子の低コスト化を図ることができる。また、実施例２の椅子は、座面Ｓの傾きに加えて座面Ｓの位置自体も変化するため、座ったまま作業をするのに適している。たとえば、複数のＰＣ（パーソナルコンピュータ）を操作する際に、実施例２の椅子を使用すれば、楽な姿勢で素早く作業をこなすことができる。

実施例２の椅子の座部２０を、実施例１の座部１０と同様の構造としてもよい。実施例２の椅子では、支持部２２の軸が傾斜したときに座面Ｓも傾斜するが、座部２０を実施例１の座部１０と同様の構造とすれば、支持部２２の軸が傾斜したときに座部２０と支持部２２の成す角度も変化するため、座面Ｓを水平もしくはそれに近い状態に保つことができる。

なお、実施例１、２の椅子には、従来知られている椅子に採用されている種々の構造を付加することができる。たとえば、実施例１は背もたれ１２を設け、実施例２は背もたれ１２を設けていないが、その有無は本発明において任意であり、実施例１の椅子から背もたれを省いてもよいし、実施例２の椅子に背もたれを設けてもよい。肘掛けについても同様に本発明において任意の構成である。また、脚部１１や支持部２２の構成も従来知られている任意の構成でよい。

また、実施例１、２では、不等ピッチばね１５、２５の個数を４つとしているが、３つ以上であれば任意の個数でよい。ただし、任意の方向にスムーズに傾斜させるために、個数は４以上が好ましい。また、不等ピッチばねは、多角形の頂点位置となるように配置されていればよい。また、実施例１、２では、中心に等ピッチばね１６、２６を設けているが、省いてもよい。

また、実施例１、２では、４つの不等ピッチばね１５、２５の特性を全て同一としているが、次のように設定してもよい。椅子の後方（背もたれ側）に配置された不等ピッチばね１５、２５の第１ばね定数を、前方（背もたれとは反対側）に配置された不等ピッチばね１５、２５の第１ばね定数よりも大きく第２ばね定数よりも小さく設定し、椅子の後方に配置された不等ピッチばね１５、２５の第２ばね定数を、前方に配置された不等ピッチばね１５、２５の第２ばね定数よりも大きく設定してもよい。このように設定すれば、椅子の後方は前方に比べて座面Ｓが傾きにくくなり、安全性を向上させることができる。あるいは、椅子の後方に配置された不等ピッチばね１５、２５における第１ばね定数から第２ばね定数に変化するまでのたわみ（変化点までのたわみ（圧縮長））を、前方に配置された不等ピッチばね１５、２５における変化点までのたわみよりも小さく設定してよい。同様に、椅子の後方は前方に比べて座面Ｓが傾きにくくなり、安全性を向上させることができる。

本発明は、長時間の同一姿勢を避けるための椅子や作業用の椅子などとして利用できる。

１０、２０：座部
１１：脚部
１２：背もたれ
１３：上側座部
１４：下側座部
１５、２５：不等ピッチばね
１６、２６：等ピッチばね
２１：台座部
２２：支持部
２３：上側台座部
２４：下側台座部

Claims (8)

1. 上部が座面となる上側座部と、
   前記上側座部の下方に位置する下側座部と、
   前記上側座部と前記下側座部との間に同軸に配置された３個以上の不等ピッチばねと、
   前記下側座部の下方において前記下側座部と接続する脚部と、
   を有し、
   前記不等ピッチばねは、
   多角形の頂点位置となるように配置され、
   第１ばね定数である狭ピッチ領域と、前記狭ピッチ領域よりもピッチが広く、前記第１ばね定数よりもばね定数が大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、
   前記狭ピッチ領域が圧縮され、前記広ピッチ領域は圧縮されていない状態を取付長として、前記取付長よりも伸びないように設定され、
   前記上側座部を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては前記狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定されていて、
   前記最低体重は、２５〜３５ｋｇ、前記最高体重は１００〜１２０ｋｇである、
   ことを特徴とする椅子。
2. 上部が座面となる座部と、
   前記座部の下方に位置する台座部と、
   前記座部と前記台座部を接続する支持部と、
   を有し、
   前記台座部は、
   前記支持部が接続する上側台座部と、
   前記上側台座部の下方に位置する下側台座部と、
   前記上側台座部と前記下側台座部との間に同軸に配置された３個以上の不等ピッチばねと、
   を有し、
   前記不等ピッチばねは、
   多角形の頂点位置となるように配置され、
   第１ばね定数である狭ピッチ領域と、前記狭ピッチ領域よりもピッチが広く、前記第１ばね定数よりもばね定数が大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、
   前記狭ピッチ領域が圧縮され、前記広ピッチ領域は圧縮されていない状態を取付長として、前記取付長よりも伸びないように設定され、
   前記支持部を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては前記狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定されていて、
   前記最低体重は、２５〜３５ｋｇ、前記最高体重は１００〜１２０ｋｇである、
   ことを特徴とする椅子。
3. 椅子の後方に配置された前記不等ピッチばねの第１ばね定数は、前方に配置された前記不等ピッチばねの第１ばね定数よりも大きく第２ばね定数よりも小さく設定されていて、
   椅子の後方に配置された前記不等ピッチばねの第２ばね定数は、前方に配置された前記不等ピッチばねの第２ばね定数よりも大きく設定されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の椅子。
4. 椅子の後方に配置された不等ピッチばねにおける第１ばね定数から第２ばね定数に変化するまでのたわみは、前方に配置された不等ピッチばねにおける第１ばね定数から第２ばね定数に変化するまでのたわみよりも小さく設定されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の椅子。
5. 上部が座面となる上側座部と、
   前記上側座部の下方に位置する下側座部と、
   前記上側座部と前記下側座部との間に同軸に配置された３個以上の不等ピッチばねと、
   前記下側座部の下方において前記下側座部と接続する脚部と、
   を有する椅子の製造方法であって、
   前記不等ピッチばねは、多角形の頂点位置となるように配置し、第１ばね定数である狭ピッチ領域と、前記狭ピッチ領域よりもピッチが広く、前記第１ばね定数よりもばね定数が大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、前記狭ピッチ領域が圧縮され、前記広ピッチ領域は圧縮されていない状態を取付長として、取付長よりも伸びないように設定し、前記上側座部を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては前記狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定する、
   ことを特徴とする椅子の製造方法。
6. 上部が座面となる座部と、
   前記座部の下方に位置する台座部と、
   前記座部と前記台座部を接続する支持部と、
   を有し、
   前記台座部は、
   前記支持部が接続する上側台座部と、
   前記上側台座部の下方に位置する下側台座部と、
   前記上側台座部と前記下側台座部との間に同軸に配置された３個以上の不等ピッチばねと、
   を有する椅子の製造方法であって、
   前記不等ピッチばねは、多角形の頂点位置となるように配置し、第１ばね定数である狭ピッチ領域と、前記狭ピッチ領域よりもピッチが広く、前記第１ばね定数よりもばね定数が大きな第２ばね定数である広ピッチ領域とを有し、前記狭ピッチ領域が圧縮され、前記広ピッチ領域は圧縮されていない状態を取付長として、取付長よりも伸びないように設定し、前記支持部を傾斜させずに人が着座した状態において、使用を想定する最低体重の人に対しては狭ピッチ領域で釣り合い、使用を想定する最高体重の人に対しては広ピッチ領域で釣り合うように設定する、
   ことを特徴とする椅子の製造方法。
7. 椅子の後方に配置する前記不等ピッチばねの第１ばね定数は、前方に配置する前記不等ピッチばねの第１ばね定数よりも大きく第２ばね定数よりも小さく設定し、
   椅子の後方に配置する前記不等ピッチばねの第２ばね定数は、前方に配置する前記不等ピッチばねの第２ばね定数よりも大きく設定する、
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の椅子の製造方法。
8. 椅子の後方に配置された不等ピッチばねにおける第１ばね定数から第２ばね定数に変化するまでのたわみは、前方に配置された不等ピッチばねにおける第１ばね定数から第２ばね定数に変化するまでのたわみよりも小さく設定する、
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の椅子の製造方法。